AL-XHZ系列消弧消諧及過電壓保護(hù)裝置

一盘称、產(chǎn)品簡介

傳統(tǒng)消弧技術(shù)概述

長期以來周讯，我國3～66KV的電網(wǎng)大多采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。我國**標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定兔阿，這類電網(wǎng)在發(fā)生單相接地故障后允許短時(shí)間帶故障運(yùn)行奔沐。此類電網(wǎng)中的內(nèi)部過電壓**值不高，所以危及電網(wǎng)絕緣安全水平的主要因素不是內(nèi)部過電壓蜕逾，而是大氣過電壓（即雷電過電壓）碘展，因而長期以來采取的過電壓保護(hù)措施僅是以防止大氣過電壓對(duì)設(shè)備的侵害。主要技術(shù)措施**于裝設(shè)各類避雷器挑庶，按躲過內(nèi)部過電壓設(shè)計(jì)言秸，因而僅對(duì)保護(hù)雷電侵害有效，對(duì)于內(nèi)部過電壓不起任何保護(hù)作用迎捺。

然而举畸，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明埋嵌，當(dāng)這類電網(wǎng)發(fā)展到一定規(guī)模時(shí)，內(nèi)部過電壓俱恶，特別是電網(wǎng)發(fā)生單相間歇性孤光接地時(shí)產(chǎn)生的孤光接地過電壓雹嗦，及特殊條件下產(chǎn)生的鐵磁諧振過電壓已成為這類電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行的一大威脅；其中單相弧光接地過電壓及特殊條件下產(chǎn)生的鐵磁諧振過電壓已成為這類電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行的一大威脅合是，其中以單相弧光接地過電壓**嚴(yán)重了罪。

隨著我國對(duì)城市及農(nóng)村電網(wǎng)的大規(guī)模技術(shù)改造，城市聪全、農(nóng)村的配電網(wǎng)必定向電纜化發(fā)展泊藕，系統(tǒng)對(duì)電容電流在逐漸增大，弧光接地過電壓問題也日夜嚴(yán)重起來难礼。為了解決上述問題娃圆，不少電網(wǎng)在電網(wǎng)中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相弧光接地時(shí)涂颠，利用消弧線圈產(chǎn)生的感性電流對(duì)故障點(diǎn)電容電流進(jìn)行補(bǔ)償固脸，使流經(jīng)故障點(diǎn)殘留減小，從而達(dá)到自然熄弧的目的俗齿。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明典患，雖然消弧線圈對(duì)抑制間歇性弧光接地過電壓有一定作用，但在使用中也發(fā)現(xiàn)消弧線圈存在的一些問題圆滓。

A.由于電網(wǎng)運(yùn)行方式的多樣化及弧光接地點(diǎn)的隨機(jī)性猾灰，消弧線圈要對(duì)電容電流進(jìn)行有效補(bǔ)償卻有難度，且消弧線圈僅僅補(bǔ)償了工頻電容電流存站，而實(shí)際通過接地點(diǎn)的電流不僅有工頻電容電流萌小，而且包含大量的高頻電流及阻性電流，嚴(yán)重時(shí)僅高頻電流及阻性電流**可以維持電弧的持續(xù)燃燒滚曾。

B.當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生斷線狱心、非全向、同桿線路的電容耦合等非接地故障帆摊，使電網(wǎng)的不對(duì)稱電壓升高碱茁，可能導(dǎo)致消弧線圈的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制器誤判電網(wǎng)發(fā)生接地而動(dòng)作，這時(shí)將會(huì)在電網(wǎng)中產(chǎn)生很高的中性點(diǎn)位移電壓仿贬，造成系統(tǒng)中一相或兩相電壓升高很多纽竣，以致?lián)p壞電網(wǎng)中的其它設(shè)備。

C.消弧線圈體積大茧泪，組件多蜓氨，成本高，安裝所占場地較大队伟，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜穴吹，而且隨著電網(wǎng)的擴(kuò)大幽勒，消弧線圈也要隨之更換，不利于電網(wǎng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃港令。

目前國內(nèi)電網(wǎng)采取經(jīng)小電阻接地的方式啥容，雖然抑制了弧光接地過電壓，克服了消弧線圈存在的問題顷霹，但卻犧牲了對(duì)用戶供電的可靠性咪惠，一律切除故障線路而且也不能分辨出金屬性或弧光接地；使并不存在弧光接地過電壓危害的金屬性接地故障線路也被切除淋淀，擴(kuò)大了停電范圍和時(shí)間馁胁。由于加大了故障電流，對(duì)于弧光接地則加劇了故障點(diǎn)的燒損萍卑。

為此六主，我公司研制出了XHZ消弧線圈及過電壓保護(hù)裝置，能將中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的相間爬韧、相地過電壓限制在電網(wǎng)安全范圍內(nèi)篱掌，徹底解決了各種過電壓設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的威脅，提高了電網(wǎng)安全供電的可靠性沛三。

二影虫、裝置的組成及部件的主要功能

XHZ消弧消諧及過電壓保護(hù)裝置是本公司為了迅速消除中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)弧光接地過電壓給電氣設(shè)備造成損害而研制的**產(chǎn)品，原理如圖所示墩衍。

消弧消諧及過電壓保護(hù)裝置原理圖

三、各部件的功能如下

1橡吗、大容量Zno非線性元件組成的組合式過電壓保護(hù)器（TBP）

本裝置**保護(hù)元件谢市，本元件與現(xiàn)有的各種過電壓保護(hù)器相比，其保護(hù)值較低胶见，有較高的承受暫時(shí)過電壓的能力寞奸，能在后續(xù)保護(hù)裝置動(dòng)作前，對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的高幅值弧光過電壓進(jìn)行有效的限制在跳，主要用來限制大氣過電壓和操作過電壓枪萄。

2、多功能微機(jī)控制器（ZK）

本裝置的技術(shù)核心元件采用美國Microchip公司新一帶的PIC系列單片機(jī)猫妙，工作穩(wěn)定可靠瓷翻；采用先進(jìn)的開關(guān)電源供電，抗干擾能力強(qiáng)割坠；具有測量齐帚、顯示、運(yùn)算彼哼、通訊和控制功能对妄。它根據(jù)電壓互感器TV提供的三相電壓信號(hào)Ua湘今、Ub、Uc和開口三角電壓Uo瞬時(shí)的變化剪菱，判定接地的性能和接地相別摩瞎，發(fā)出相應(yīng)的指令控制高壓真空接觸器的接通和開斷。

3渗某、高壓限流熔斷器

整個(gè)裝置的后備保護(hù)器件庸尚，用來防止短路事故，具有開斷迅速牍系、開斷容量大的特點(diǎn)换乙。

4、阻容式過電壓保護(hù)器（ZR）

阻容式過電壓保護(hù)器是由三相電阻電容串聯(lián)組成的R—C吸收裝置户寺，限制膀娱、吸收系統(tǒng)出現(xiàn)的高頻過電壓。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生間諧性弧光接地時(shí)抢督，在消弧接觸器動(dòng)作前將過電壓限制在安全范圍內(nèi)稼注；在消弧接觸器分閘退出時(shí)，限制故障相恢復(fù)電壓幅值及上升速度喧雹，使故障點(diǎn)不會(huì)因操作真空接觸器引起過電壓重燃栓堕，從而保障裝置消除弧光故障的成功率。

5越名、分相控制的高壓真空接觸器

分相控制的高壓真空接觸器是由三只操作回路相互閉鎖的單相真空交流接觸器組成裤爆，分別接于系統(tǒng)三相母線和地之間。在系統(tǒng)正常時(shí)渺蒿，高壓真空接觸器處于開斷狀態(tài)痢士，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響；系統(tǒng)發(fā)生單相弧光時(shí)茂装，真空接觸器根據(jù)微機(jī)控制器的指令分合怠蹂，將故障母線直接接地，完成對(duì)弧光接地過電壓的限制少态。

6城侧、電壓互感器（ＴＶ）

用于將系統(tǒng)的一次電壓轉(zhuǎn)換為微機(jī)控制可處理的二次電壓，供檢測及采樣彼妻。

7嫌佑、高壓隔離開關(guān)（QS）

用于安裝和維護(hù)時(shí)的投切。

四澳骤、裝置的功能及特點(diǎn)

1歧强、裝置動(dòng)作速度快，能快速消除間歇性弧光及穩(wěn)定性弧光接地故障，抑制孤光接地過電壓摊册，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大肤京，降低線路的事故跳閘率。

2找骏、能將系統(tǒng)的大氣過電壓和操作過電壓限制到較低的電壓水平腿逞，保證了電網(wǎng)及設(shè)備的絕緣安全。

3测捐、能夠快速汤钻、有效地消除系統(tǒng)的諧振過電壓，防止長時(shí)間諧振過電壓對(duì)系統(tǒng)絕緣破壞法简，防止諧振過電壓對(duì)電網(wǎng)中裝設(shè)的避雷器及小感性負(fù)載的損傷荡唾。

4、裝置動(dòng)作后蓝鹿，允許200A的電容電流連續(xù)通過至少2小時(shí)以上矩允，用戶可以完成轉(zhuǎn)移負(fù)荷的倒閘操作之后再處理故障線路。

5贰往、能夠準(zhǔn)確查找單相接地故障線路赵椰，對(duì)防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，減輕運(yùn)行和維護(hù)人員的工作有重要的意義伊厉。

6姜钳、由于其限制過電壓的機(jī)理與電網(wǎng)電流的大小無關(guān)，因其保護(hù)性能不受電網(wǎng)運(yùn)行方式的改變和電網(wǎng)擴(kuò)大的影響形耗。

7哥桥、本裝置中的電壓互感器可以向計(jì)量儀表和繼電保護(hù)裝置提供系統(tǒng)的電壓信號(hào)，能夠替代常規(guī)的PT柜趟脂。

8泰讽、能夠測量系統(tǒng)的單相接地電容電流。

9昔期、結(jié)構(gòu)簡單，體積小佛玄，安裝硼一、調(diào)試方便，適用范圍廣梦抢。

10般贼、性價(jià)低，性對(duì)于消弧線圈系統(tǒng)而言奥吩，性能價(jià)格比較高哼蛆。

五、裝置的基本工作原理

1、系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時(shí)沮念，微機(jī)控制器根據(jù)傳來的電壓信號(hào)判斷接地的相別及弧光接地類型配亮，同時(shí)發(fā)出指令使故障相的真空接觸器閉合，把系統(tǒng)由不穩(wěn)定的弧光接地故障變?yōu)榉€(wěn)定的金屬性接地故障澜碎，故障相的對(duì)地電壓降為零增荐，原接地故障點(diǎn)的弧光消失，其他兩相的對(duì)地電壓升高至線電壓嫡境。

真空開關(guān)動(dòng)作后數(shù)秒后（根據(jù)接地性能不同贯森，動(dòng)作時(shí)間不同），微機(jī)ZK令故障相的真空開關(guān)斷開褒饱，若真空開關(guān)斷開后沛目，再無弧光接地故障現(xiàn)象，說明這一接地故障是暫時(shí)性的援儡，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行莲赐；若真空開關(guān)斷開后，再次出現(xiàn)弧光接地故障瘾显，則微機(jī)控制器ZK認(rèn)定這一故障為**性弧光接地愧杯，此時(shí)再次發(fā)出指令使故障相的真空開關(guān)閉合，ZK將按照預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出報(bào)警信號(hào)鞋既，告知值班人員故障發(fā)生的相別力九。在真空開關(guān)接地點(diǎn)過程中出現(xiàn)的短暫過電壓，由TBP進(jìn)行限制邑闺。

故障相真空開關(guān)第二次閉合接地后不再分開跌前，只有當(dāng)故障線路自動(dòng)或人工切除后，由中央控制室或當(dāng)?shù)亟oZK發(fā)出復(fù)位指令陡舅，ZK收到復(fù)位指令后抵乓，讓故障相真空開關(guān)斷開，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行靶衍。

2灾炭、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧振時(shí)，微機(jī)控制器ZK在PT的開口三角繞組瞬間接入大功率的消諧電阻颅眶，利用消諧電阻破壞系統(tǒng)的諧振參數(shù)蜈出，消耗諧振功率，從而消除系統(tǒng)的諧振故障涛酗。

3净处、本裝置配備了裝用的小電流接地選項(xiàng)模塊，該選線模塊與消弧裝置配合使用居鸳，無論系統(tǒng)發(fā)生的是何種類型的接地故障婉固，均能夠?qū)拥鼐€路進(jìn)行準(zhǔn)確地選擇吠童。

六、使用條件

（1）環(huán)境溫度：-30℃～+40℃

（2）活潑高度不超過2000m

（3）周圍不得有粉塵稼乃、煤氣输奢、煙氣等**性混合物。

七砰吻、型號(hào)及技術(shù)參數(shù)

1祸榨、型號(hào)說明

2、技術(shù)參數(shù)

（1）額定頻率：50Hz

（2）額定電壓：3且险、6垢雨、10、35（kv）

（3）額定電流：10敛旗、16辐践、20、31.5库说、50狂鞋、100、160潜的、200（A）

八骚揍、選型及要求

（1）裝置的額定電壓等于系統(tǒng)的額定電壓。

（2）裝置的額定電流不小于保護(hù)線路的**大電容電流啰挪。

九信不、結(jié)構(gòu)、外形及安裝尺寸（圖2）

柜體標(biāo)準(zhǔn)尺寸：1000×1500×2300（KYN28—12）

             6KV: 800×1500×2300

             10KV:1000×1600×2300

           35KV: 1800×2500×2900

也可根據(jù)用戶要求亡呵，特殊生產(chǎn)抽活。

十、包裝锰什、運(yùn)輸 和儲(chǔ)存

（1）          一般采用木箱包裝下硕。柜體低座應(yīng)固定在包裝箱底板上。

（2）          建議不要長距離在三級(jí)以下公路運(yùn)輸汁胆，必要時(shí)可以拆散包裝梭姓。

（3）          不要長期在戶外存儲(chǔ)，長期不用時(shí)撰类，應(yīng)儲(chǔ)存在干燥陋锚、通風(fēng)的戶內(nèi)倉庫內(nèi)。